微信
投稿

DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

2023-09-19 15:59 来源: IT 局内人 作者: IT 熊局

存储容量需求的不断增加,加上维护便利性的需要,计算机系统从简单的内部存储发展到了外挂存储,即主流的网络存储技术。

而且随着信息技术的快速发展,网络存储技术在数据存储和管理方面扮演着越来越重要的角色,起到了提高数据存储和管理效率、降低数据存储成本、保障数据安全、支持跨平台使用和满足不同应用场景需求的种种作用。

IT熊局整理了DAS、SAN、NAS、OBS这四种网络存储技术的特点,最后做了总结和对比表格~不知道对于屏幕前的你来说,哪个是你心里的yyds呢?

一、DAS

DAS是最早产生和最直接的连接存储方式。通过总线适配器(SCSI/FC),将一台数据存储设备和一台应用服务器相连,就构成了一个最简单的DAS系统。


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

注:DAS结构示意图

而DAS的实现方式,可分为两种,一种通过SCSI电缆(small computer system interface ),另一种则是通过光纤通道(fiber channel,FC)。

其中的SCSI,用于服务器内部I/O通道和存储系统I/O通道之间的连接。再通过I/O通道协议和SCSI协议的转换来传输数据。

按照不同的连接方式,SCSI也可分为串行SCSI(serial attached SCSI,SAS)和并行SCSI,SCSI-3就是拥有较快传输速度的并行SCSI代表。

然而,SCSI协议再好,也无法挽救DAS的命运。

由于DAS不同的种类的服务器分别连接单独存储设备的模式,导致存储资源无法共享,人们共享数据时需要跨平台访问,还会面临数据安全等问题。

尽管专门安排一台计算机来保存共享文件能够暂时地解决一些需求,但其额外的开销,对于公司来说终究也不是长久之计。

更不用说,不同服务器面对存储数据量不同,存储空间无法得到充分利用,本身也在浪费资源。

所以就实际应用来看,DAS更加适合小型企业进行数据的网络存储。

二、SAN

伴随网络技术的发展和用户数据的不断增长,DAS的弊端也越来越明显,为了解决扩展性差、管理分散和难以共享种种难题,SAN出现了。

SAN实现了多个服务器共享存储设备,并由一个存储设备和各种系统部件组成,其中包括使用存储设备资源的服务器、存储区域网络交换机和主机总线适配器(host bus adapter,HBA)。


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

注:SAN结构示意图

根据不同的实现形式,SAN可分为FC-SAN、IP-SAN和SAS-SAN三种。它们分别采用了不同的通信协议和连接方式。

其中FC-SAN,使用了光纤通道协议(FCP,相当于SAS在FC网络上的实现)来实现数据传输,有着高速传输和高扩展性的特点。FC-SAN通过光纤交换机、FC HBA卡以及与FC兼容的存储设备等组件进行连接,但是由于这些设备与组件价格高昂、配置复杂,因此许多中小用户望而却步。

IP-SAN可使用的协议倒是不少,包括iSCSI、FCIP和iFCP等,但大多以iSCSI协议为主,一种建立在TCP/IP协议和SCSI指令集基础上的标准化协议。IP-SAN的连接组件通常只需要采用普通的以太网卡/iSCSI HBA卡、以太网交换机和支持iSCSI的存储设备。


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

注:IP-SAN的3种组网连接方式

图片来源于网络

由于IP-SAN以广泛使用和相对廉价的IP网络作为连接技术,因此也大大降低了总体拥有成本,不仅易于维护,而且后续扩容和网络扩展也特别方便。

而在实际应用当中,也有不少将FC-SAN和IP-SAN结合在一起的案例。

比如华为的OceanStor V3系列统一存储产品就选择FC和iSCSI的灵活组网方式,用以满足不同性能需求应用系统的集中存储,示意图如下:


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?


而后来出现的SAS-SAN,也算得上是一匹黑马。它的SAS不仅能够与FC并肩,还兼容了SATA的能力。其存储原理和架构和前两者相似,但是存取的速度却在IP-SAN的基础上有所提升,兼容性在三者里做到了最好,加之价格远低于FC-SAN,一度成为了用户“性价比”的首选。

三、NAS

与SAN以块级数据为基本访问单位不同,NAS建立了以文件存储和共享为出发点,以大型、集中化存储管理为趋势的数据中心,又被称为“文件共享服务器”和“网络文件存储设备”。

之所以这么称呼,是因为NAS在一个LAN上有着自己的节点,无需应用服务器的参与,允许用户通过网络直接共享和存取文件数据。


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

注:NAS结构示意图

因此NAS也有着和SAN不同的组成结构,与计算机的基本结构相似,硬件部分由核心控制器(包括处理器、内存、网络适配器和磁盘接口)和存储子系统(通常使用磁盘阵列)组成;

软件部分按功能可分为操作系统、卷管理器、文件系统、网络文件共享和Web管理5个模块。

传统NAS服务器使用的是以太网和TCP/IP协议,通过文件系统NFS或者CIFS分别与Unix/Linux或Windows系统实现通信和文件共享。

总的说来,NAS拥有和SAN不一样的服务方式,因此应用场景也比较广泛,像是办公OA的信息文档共享、医疗领域医疗影像系统数据管理的需要、校园网大量资源信息的需求,都可以利用NAS进行解决。

但是当面临大量存储操作时,NAS设备与网络服务器、用户客户机等共享供业务使用的局域网络——LAN,其性能容易成为系统瓶颈,会降低其他系统的运行速度。这一点NAS的确不及SAN。

因此,为了提高存储的容量、性能、可用性和可靠性,“SAN+NAS 引擎”的组合方案越来越受到重视,可以说两者互相成就。

比如应用于NAS&SAN一体化网络的统一存储设备OceanStor N8500,它也是一款针对多个行业的集群化中高端NAS存储系统,其所处的位置和应用如下图所示:


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

点击查看大图

这款存储设备不仅能够满足高效数据共享产品的需求,也具备灵活的横向和纵向可扩展性。其应用更是可以覆盖互联网/政府/金融/娱乐和媒体等多个行业的业务。

四、OBS

有了面向块级的SAN,也有了面向文件级的NAS,现在说一下面向对象的OBS,一种新兴存储体系结构(严格来说,OBS并不完全属于网络存储技术,在此为了和前面两者进行有意义的对比而纳入了进来)。

OBS是一种对象存储技术,可以视为一种将数据存储在多台计算机上的技术,并通过网络将数据同时写入多台设备的存储网络。

这里的对象,指的是文件和块的结合体。因此它既可以像文件一样,通过接口访问、在不同平台之间共享数据,也可以像块一样,无需通过服务器,直接在存储设备中直接访问。根据不同用途,对象又可分为根对象、分区对象、用户对象和集合对象。

一个典型的对象存储系统由用户终端(client)、元数据服务器(MDS)和对象存储服务器(OSS)组成,并通过高速以太网或者独立布线进行连接,基于标准SCSI-3命令集进行数据通信。


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

注:基于对象存储的存储系统

其中OSS是一个运行在相关文件系统上的服务器节点,每个OSS导出一个或多个对象存储目标(OST),最后OST将对象数据分配并存储到OSD(对象存储设备)。

和NAS进行对比,OBS的优点主要体现在元数据的处理上,由于NAS的文件数据存放在多个节点上,存储节点越多,NAS服务器就需要处理越多的元数据,这就限制了NAS存储的规模。而OBS90%的元数据都存在OSD,由设备自行管理,因此不存在元数据处理的瓶颈。

和SAN进行对比,OBS的扩展性要更强一些,SAN主要是受到了传统框架的影响,存储阵列独立于LAN,需在数据中心自行布线,由主机控制着硬盘配置,用户在配置SAN时,预留的扩展空间基本已经确定,随着对数据存储要求的提高,这种缺乏弹性的框架就成为了扩展的阻碍。但是OBS可通过修改配置、添加节点、OSD接入网络,就能进行扩展,具备良好的扩展性。

不仅如此,OBS 还集合了 NAS 和 SAN 的优点—高速访问、高度共享性、高性能、易管理和高安全性等优势。

只不过,OBS 技术仍处于发展阶段,所以相对来说,能够提供支持的软件和硬件还不够完善。

技术应用案例:阿里云很好地利用了OSS对象存储,提供了海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。与自建存储相比,OSS在易用性、持久性和数据安全上突出了优势。

以阿里云OSS在图片和音视频等应用的海量存储为例,OSS可用于图片、音视频、日志等海量文件的存储。各种终端设备、Web网站程序、移动应用可以直接向OSS写入或读取数据。OSS还支持流式写入和文件写入两种方式。


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

注:图片和音视频等应用的海量存储示意图

不仅如此,阿里云对象存储OSS还提供多种数据处理能力,如图片处理、视频截帧、文档预览、图片场景识别、SQL查询等,做到了智能存储。

写在最后

如今存储系统的地位和计算、传输一样重要,是互联网的三大基石,网络存储就是信息化的核心领域。

从 DAS 到 SAN,再到 NAS,不仅代表了网络存储不同的形式,更是代表了网络存储技术的不同发展阶段。对象存储系统更是不断深入了解体系结构的结果。

每种存储技术体现了存在的价值,无论 pick 哪几种,都是按需服务的结果。

最后欢迎留言:聊一聊您所在公司使用的一些网络存储技术~

网络存储技术脑图


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

点击查看大图


DAS、SAN、NAS与OBS四大网络存储技术pk,你选哪一个?

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

精彩评论

暂无评论...
验证码 换一张
取 消

热门作者

东方

简介: 天马行空的文字之旅。

邮箱: liutingting03@hczyw.com

简介: 保持期待,奔赴山海。

邮箱: zhuangjiaxin@hczyw.com

松月

简介: 脚踏实地,仰望星空。

邮箱: wuxiaqing@hczyw.com

合作咨询:15889679808               媒体咨询:13650668942

广州地址: 广州市越秀区东风东路745号紫园商务大厦19楼

深圳地址: 广东省深圳市龙华区五和大道星河WORDC座5F506

北京地址: 北京市朝阳区小关东里10号院润宇大厦2层

慧聪电子网微信公众号
慧聪电子网微信视频号

Copyright?2000-2020 hczyw.com. All Rights Reserved
慧聪电子网    粤ICP备2021157007号